[Dev]쿠버네티스 운영관리: DevOps 엔지니어를 위한 필수 가이드

쿠버네티스는 현대 클라우드 네이티브 인프라의 핵심으로, 조직이 애플리케이션을 배포하고 관리하는 방식을 혁신하고 있습니다. 그러나 개발 환경에서 운영 환경으로 전환하는 것은 단순한 기술적 도전이 아니라 전략적 과정입니다. 쿠버네티스를 관리하거나 조금이라도 이해해야한다면 이 글은 당신에게 조금은 도움이 될 거 같습니다. Let's

🍎 쿠버네티스 환경: 단순한 컨테이너 그 이상

• https://kubernetes.io/

• 쿠버네티스란 명칭은 키잡이(helmsman)나 파일럿을 뜻하는 그리스어에서 유래한 것으로, K8s라는 표기는 "K"와 "s"와 그 사이에 있는 8글자를 나타내는 약식 표기로 구글이 2014년에 쿠버네티스 프로젝트를 오픈소스화함

• 컨테이너화된 워크로드와 서비스를 관리하기 위한 이식할 수 있고, 확장 가능한 오픈소스 플랫폼으로, 선언적 구성과 자동화를 모두 지원

• 조직의 애플리케이션을 배포, 관리, 확장하는 방식을 혁신하는 쿠버네티스

  
  

🍎 프로덕션 준비된 쿠버네티스의 핵심 요소

1. 코드로서의 인프라(IaC): 디지털 청사진

• 코드로서의 인프라(IaC)는 디지털 인프라를 수동으로 설정하는 대신, 명확하고 재현 가능한 지침을 작성하여 버전 관리, 테스트, 일관된 배포를 가능케

• 실제 효과:

  • 수동 구성 오류 제거

  • 일관된 환경 설정 보장

  • 빠르고 신뢰할 수 있는 인프라 배포 지원

  • 팀 간 협업 용이

• 향상 방안: Terraform 또는 Ansible 같은 도구를 사용해 쿠버네티스 클러스터를 정의하고 배포하는 실질적인 예시 포함

  
  

2. 모니터링: 시스템의 조기 경보 시스템

• 현재 상태를 보여주는 대시보드뿐만 아니라 잠재적 문제를 예측할 수 있는 종합적인 디지털 인프라 대시보드

• 필수 구성 요소:

  • Prometheus: 실시간 메트릭 수집

  • Grafana: 직관적인 시각화

  • 중앙화된 로깅 솔루션

  • 자동화된 경고 메커니즘

• 향상 방안: Prometheus 및 Grafana를 쿠버네티스 클러스터에 설정하는 방법 예시

  
  

3. 보안: 디지털 요새 구축

• 스마트하고 적응 가능한 방어 메커니즘을 구축

• 주요 전략:

  • 엄격한 역할 기반 액세스 제어(RBAC) 구현

  • 네트워크 정책을 사용해 트래픽 제어

  • 강력한 인증 메커니즘 통합

  • 컨테이너 이미지를 정기적으로 스캔하고 업데이트

  • 비밀 정보 안전하게 관리

• 향상 방안: RBAC 정책 구현 예제를 제공하여 보안을 강화하는 방법

4. 배포 전략: 리스크 최소화

• 블루-그린 배포 또는 카나리아 릴리스 같은 배포 기술

  
  

5. GitOps: 인프라를 위한 버전 관리

• 인프라 구성을 소프트웨어 코드처럼 관리하는 GitOps

• 모든 변경 사항은 추적 가능하고, 복구 가능하며, 버전 관리 시스템을 통해 관리

• 향상 방안

  • Argo CD 또는 Flux 같은 도구를 사용해 쿠버네티스 배포를 자동화하는 방법

참고: https://kubernetes.io/ko/docs/home/

< 쿠버네티스 컴포넌트 기본 개념 >

• 쿠버네티스 클러스터: 컴퓨터 집합인 컨트롤 플레인 컴포넌트와 노드 컴포넌트로 구성

• 컨트롤프레인 컴포넌트: 클러스터에 관한 전반적인 결정(예를 들어, 스케줄링)을 수행하고 클러스터 이벤트를 감지하고 반응하는 관리 노드

  • kube-apiserver: 쿠버네티스 API를 노출하는 쿠버네티스 컨트롤 플레인 컴포넌트로 쿠버네티스 컨트롤 플레인의 프론트 엔드

  • etcd: 모든 클러스터 데이터를 담는 쿠버네티스 뒷단의 저장소로 사용되는 일관성·고가용성 키-값 저장소. 백업 계획

  • kube-scheduler: 노드가 배정되지 않은 새로 생성된 파드 를 감지하고, 실행할 노드를 선택하는 컨트롤 플레인 컴포넌트

  • kube-controller-manager: 노드 컨트롤러, 잡 컨트롤러, 엔드포인트슬라이스 컨트롤러, 서비스어카운트 컨트롤러

  • cloud-controller-manager: 클라우드별 컨트롤 로직을 포함하는 쿠버네티스 컨트롤 플레인 컴포넌트로 노드 컨트롤러, 라우트 컨트롤러, 서비스 컨트롤러

• 노드컴포넌트:동작 중인 파드를 유지시키고 쿠버네티스 런타임 환경을 제공하며, 모든 노드 상에서 동작

  • kubelet: 클러스터의 각 노드에서 실행되는 에이전트

  • kube-proxy: 클러스터의 각 노드에서 실행되는 네트워크 프록시로, 쿠버네티스의 서비스 개념의 구현부. 노드의 네트워크 규칙을 유지 관리

  • 컨테이너 런타임: 컨테이너 실행을 담당하는 소프트웨어로 containerd, CRI-O와 같은 컨테이너 런타임 및 모든 Kubernetes CRI 지원

• 애드온: 쿠버네티스 리소스(데몬셋, 디플로이먼트 등)를 이용하여 클러스터 기능을 구현

  • DNS: 쿠버네티스 서비스를 위해 DNS 레코드를 제공해주는 DNS 서버

  • 웹 UI (대시보드): 쿠버네티스 클러스터를 위한 범용의 웹 기반 UI

  • 컨테이너 리소스 모니터링: 중앙 데이터베이스 내의 컨테이너들에 대한 포괄적인 시계열 매트릭스를 기록하고 그 데이터를 열람하기 위한 UI를 제공

  • 클러스터-레벨 로깅:메커니즘은 검색/열람 인터페이스와 함께 중앙 로그 저장소에 컨테이너 로그를 저장

• 출처: https://dev.to/rubixkube/managing-kubernetes-in-production-a-devops-engineers-essential-guide-41n